国家重点研发计划全球变化及应对项目：东亚地区云对地球辐射收支和降水变化的影响研究(2017YFA0603500,2017-2022)
项目牵头单位：国家气候中心
主要参加单位：中国气象科学研究院、中国科学院大气物理研究所、中国科学院遥感与数字地球研究所、东华大学

　　云覆盖地球表面约60%的区域。云通过反射太阳辐射造成地气系统变冷和通过吸收地表与云下大气的长波辐射使地气系统变暖，这两种效应显著地影响着地气系统的辐射收支平衡。同时，云通过影响大气水分输送和降水调节大气水循环，是大气中重要的水汽调节器。然而，历次政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估报告和很多研究都指出，云是迄今为止影响气候变化和气候预测诸多因子中非常重要却又不确定性最大的因子。低云增加4%即可抵消二氧化碳浓度加倍引起的2-3℃增温，反之会扩大相应的增温效应（图1所示）。东亚地区处于亚洲季风区，又是温室气体和大气污染物高排放区，使得该地区的云-辐射-降水具有鲜明的区域特征。目前对东亚地区气候模拟的偏差和不确定性均与云辐射过程及其反馈有关。因此，极有必要研究东亚地区云对于辐射收支和温度的影响、揭示其与降水的关系及机制，为准确预估全球增暖情景提供科学基础。进而为国家制定保护环境和减缓全球变化的各项政策、进行国际气候变化外交谈判提供科学支撑。

图1 云在全球平均辐射能量收支中的作用（IPCC AR5）

项目的科学目标和研究内容

　　东亚地区云对地球辐射收支和降水变化的影响是全球变化及应对领域一个颇具挑战性的难题。在分析国内外工作的基础上，提出了解决这一难题的工作思路和重点研究内容。结合多源多通道卫星观测、典型地区地面观测资料和不同模式产品分析，分别研究东亚地区云与降水变化和辐射收支与温度变化的关系及机理，从而探讨东亚地区云反馈机制并评估其认识的不确定性。重点探讨东亚地区云的宏微观物理和光学属性对全球辐射收支和降水的影响，并结合多元观测资料和数值模式发展基于气候系统模式和辐射传输模型的云辐射内核计算方法，从而降低对东亚地区云反馈认识的不确定性，进而缩小气候敏感度的不确定性。由此涉及四大重点研究内容，包括东亚地区云与降水变化的关系研究、东亚地区云对辐射收支和温度变化的影响和作用、东亚地区云反馈机制及其认识的不确定性评估、典型区域云及其辐射效应的加强观测研究。IPCC第六次评估报告框架已经将“地球能量收支、气候反馈和气候敏感度”列为其科学基础的第七章，相信本项目的研究成果必将为IPCC第六次评估报告提供中国科学家的最新研究成果。(谢冰)